MODEL 3D MCAD LEKKIEGO SAMOLOTU SPORTOWEGO, JAKO ŹRÓDŁO GEOMETRII DLA ANALIZY WYTRZYMAŁOŚCIOWEJ MES OBIEKTU



Podobne dokumenty
PRZYKŁAD SKOMPLIKOWANEJ GEOMETRII WEJŚCIOWEJ MODELU MES USTERZENIA OGONOWEGO I SKRZYDEŁ SAMOLOTU SPORTOWEGO

WSTĘP DO ANALIZY MES DUŻEGO OBIEKTU PRZEMYSŁOWEGO NA PRZYKŁADZIE MODELU 3D MCAD OBROTOWEJ SUSZARNI MATERIAŁÓW SYPKICH

SKOMPLIKOWANY MODEL 3D MCAD WOJSKOWEGO SAMOLOTU MYŚLIWSKIEGO, NA PRZYKŁADZIE NUMERYCZNEGO ZAPISU KONSTRUKCJI MYŚLIWCA GRUMMAN F6F-5 HELLCAT

ZŁOŻONY MODEL 3D MCAD OBROTOWEJ SUSZARNI MATERIAŁÓW SYPKICH, JAKO WSTĘP DO ANALIZY MES UKŁADU

POSTĘPY W KONSTRUKCJI I STEROWANIU Bydgoszcz 2004

ASOCJATYWNA WYMIANA DANYCH POMIĘDZY ŚRODOWISKAMI 3D MCAD MID-RANGE, A CAM HI-END, NA PRZYKŁADZIE PROCESU WYTWARZANIA WYBRANEGO PRZEDMIOTU

Ruch granulatu w rozdrabniaczu wielotarczowym

Zastosowanie biblioteki wybranych złączy pneumatycznych na przykładzie modelowania instalacji pneumatycznych w systemie 3D MCAD UGS Solid Edge V15

Opiekun Naukowy: Prof. dr hab. inż. Tadeusz Niezgoda, Prorektor ds. Naukowych WAT

PLAN SZKOLEŃ MOLDEX3D

PLAN SZKOLEŃ FEMAP. Nasza oferta: Solid Edge najefektywniejszy dostępny obecnie na rynku system CAD klasy mid-range,

Komputerowe wspomaganie projektowania- CAT-01

PLAN SZKOLEŃ Femap. Nasza oferta: Solid Edge najefektywniejszy dostępny obecnie na rynku system CAD klasy mid-range,

Wspomaganie prototypowania nasadki polimerowej

NX CAD. Modelowanie części blaszanych

Biblioteka modeli wybranych złączy pneumatycznych utworzona w programie 3D MCAD UGS Solid Edge V15

NOWOŚCI SOLID EDGE ST7. Przykładowy rozdział

ANALIZA MES PROCESU WYTWARZANIA WYPRASKI, BĘDĄCEJ INTEGRALNYM ELEMENTEM KARABINKA WOJSKOWEGO

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Modelowanie solarnej instalacji hydraulicznej w systemie 3D MCAD UGS Solid Edge V17

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Cyfrowa biblioteka 3D MCAD znormalizowanych profili montażowych i jej zastosowanie na wybranym przykładzie w systemie UGS Solid Edge V15

ANALIZA NUMERYCZNA MES PROCESU WYTWARZANIA WYPRASKI Z UWZGLĘDNIENIEM PRZETWÓRCZYCH ODKSZTAŁCEŃ SKURCZOWYCH

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Przynależność do wydziału / instytutu WSG, Bydgoszcz Wydział Technologiczny Instytut Informatyki i Mechatroniki

Komputerowe wspomaganie projektowania- CAT-01

NX CAD. Modelowanie powierzchniowe

Metoda innowacyjnego modelowania tarcz rozdrabniaczy wielotarczowych z zastosowaniem systemów MCAD mid-range UGS Solid Edge V15

PLAN SZKOLEŃ NX CAM. Nasza oferta: Solid Edge najefektywniejszy dostępny obecnie na rynku system CAD klasy mid-range,

S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

2.2. Kompleksowe narzędzia służące do modelowania typowych elementów detali

Modelowanie w projektowaniu maszyn i procesów cz.5

PLAN SZKOLEŃ NX CAD. Nasza oferta: Solid Edge najefektywniejszy dostępny obecnie na rynku system CAD klasy mid-range,

Kompletna biblioteka 3D MCAD podstawowych łączników gwintowych wykonana według polskich standardów konstrukcyjnych w systemie UGS Solid Edge v18

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Biblioteka numeryczna wybranych normaliów, stosowanych podczas konstruowania form wtryskowych, wykonana w module Mold Wizard

Rozwiązania NX w branży motoryzacyjnej i transportowej. Broszura opisująca funkcje systemu NX dla branży motoryzacyjnej i transportowej

Ćwiczenie nr 4 INSTRUKCJA LABORATORYJNA

ĆWICZENIE Nr 2 i 3. Laboratorium CAD/MES. Przedmiot: Modelowanie właściwości materiałów. Opracował: dr inż. Hubert Dębski

Modelowanie numeryczne elementów instalacji hydraulicznych maszyn przemysłu chemicznego w systemie 3D MCAD UGS Solid Edge V16

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.

Zastosowanie systemu 3D MCAD UGS Solid Edge V16 do modelowania numerycznego ramowych konstrukcji nośnych maszyn przemysłu chemicznego

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki KARTA PRZEDMIOTU. obowiązuje słuchaczy rozpoczynających studia podyplomowe w roku akademickim 2018/2019

Rys. 1. Wybrane produkty z szerokiej gamy wyrobów, oferowanych przez firmę MARIBO.

Projektowanie konstrukcji ramowych w Solid Edge V17

Projektowanie Wirtualne bloki tematyczne PW I

PDM wbudowany w Solid Edge

Rozwiązania NX w branży produktów konsumenckich. Broszura opisująca funkcje systemu NX dla branży produktów konsumenckich

DIGITALIZACJA GEOMETRII WKŁADEK OSTRZOWYCH NA POTRZEBY SYMULACJI MES PROCESU OBRÓBKI SKRAWANIEM

Nasza oferta: Solid Edge najefektywniejszy dostępny obecnie na rynku system CAD klasy mid-range,

BUDOWA NUMERYCZNYCH MODELI GEOMETRII STATKÓW POWIETRZNYCH Z ZASTOSOWANIEM METOD INŻYNIERII ODWROTNEJ

FORMULARZ OFERTOWY DOSTAWA OPROGRAMOWANIA INŻYNIERSKIEGO OPARTEGO NA ŚRODOWISKU DO ZARZĄDZANIA CYKLEM ŻYCIA PRODUKTU PLM LISTOPAD 2011

Opis postępowania przy eksportowaniu geometrii z systemu Unigraphics NX do pakietu PANUKL (ver. A)

Inżynier Projektów Miejsce pracy: Wrocław

ĆWICZENIE Nr 1. Laboratorium CAD/MES. Przedmiot: Modelowanie właściwości materiałów. Opracował: dr inż. Hubert Dębski

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

BADANIA NAUKOWE WSPIERAJĄCE PROCES EKSPLOATACJI SAMOLOTÓW F-16 W SIŁACH ZBROJNYCH RP

MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATUR W PRZEGRODACH ZEWNĘTRZNYCH WYKONANYCH Z UŻYCIEM LEKKICH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Inżynieria Materiałowa Studia II stopnia specjalność: Inżynieria Powierzchni

Rys. 1. Obudowa zmechanizowana Glinik 15/32 Poz [1]: 1 stropnica, 2 stojaki, 3 spągnica

Projektowanie 3D Tworzenie modeli przez wyciągnięcie profilu po krzywej SIEMENS NX Sweep Along Guide

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Platforma Microsoft SharePoint. Opis usługi

Symbol kursu INŻYNIERIA MECHANICZNA PNEUMATYKA PRZEMYSŁOWA. 1 emt-systems.pl września września października października

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII WIRTUALNEJ RZECZYWISTOŚCI W PROJEKTOWANIU MASZYN

PROJEKT I ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA STOJAKA MOTOCYKLOWEGO W ŚRODOWISKU AUTODESK INVENTOR

340 MECHANIK NR 4/2006 Artykuł promocyjny

Proces technologiczny. 1. Zastosowanie cech technologicznych w systemach CAPP

Programy CAD Modelowanie geometryczne

AUTOMATYZACJA PROCESU PROJEKTOWANIA RUR GIĘTYCH W OPARCIU O PARAMETRYCZNY SYSTEM CAD

PRZYŚPIESZAMY PROCES PROJEKTOWANIA

Pierwsze komputery, np. ENIAC w 1946r. Obliczenia dotyczyły obiektów: o bardzo prostych geometriach (najczęściej modelowanych jako jednowymiarowe)

Nowości w Solid Edge ST10. wrzesień 2017 r.

kształcenia WIEDZA Po ukończeniu studiów I stopnia absolwent: Modelowanie i symulacja procesów logistycznych

Metoda elementów skończonych

Karta (sylabus) przedmiotu

Modelowanie krzywych i powierzchni

Komputerowe wspomaganie konstruowania - narzędzia i obszary ich zastosowao. Dariusz Skibicki

PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

Agregowanie wizualizacji ruchu i struktury młyna

MODELOWANIE ZŁOŻENIA SILNIKA W PROGRAMIE SOLID EDGE

Programy CAD Modelowanie geometryczne

SPOSOBY POMIARU KĄTÓW W PROGRAMIE AutoCAD

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG

Proces projektowy i zaawansowane obliczenia numeryczne - projektowanie i optymalizacja zaawansowanych technicznie i złożonych produktów przemysłowych

pt.: KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESÓW OBRÓBKI PLASTYCZNEJ

Kod modułu: C.8 KOMPUTEROWE WPOMAGANIE PRAC INŻYNIERSKICH Nazwa przedmiotu:

ZAPYTANIE OFERTOWE 01/2016

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 4

ALBUM ZDJĘĆ. Wypadek nr: 269/06 samolot Piper PA T Seneca III; D-GEPA 4 września 2006 r. Gałków Mały k. Koluszek

MODEL PRZESTRZENNY MOTOROWERU KOMAR TYP 230 WYKONANY PRZY WYKORZYSTANIU ZINTEGROWANEGO SYSTEMU KOMPUTEROWEGO CAD

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki

Karta (sylabus) przedmiotu Transport Studia I stopnia

SVN. 10 października Instalacja. Wchodzimy na stronę i pobieramy aplikację. Rysunek 1: Instalacja - krok 1

POLITECHNIKA RZESZOWSKA PLAN STUDIÓW

ANSYS - NARZĘDZIEM DO WSPOMAGANIA PROJEKTOWANIA OBUDÓW ŚCIANOWYCH W FABRYCE FAZOS S.A.

Kierownik Katedry: Prof. dr hab. inż. Tadeusz BURCZYŃSKI

Transkrypt:

IX Konferencja naukowo-techniczna Programy MES w komputerowym wspomaganiu analizy, projektowania i wytwarzania MODEL 3D MCAD LEKKIEGO SAMOLOTU SPORTOWEGO, JAKO ŹRÓDŁO GEOMETRII DLA ANALIZY WYTRZYMAŁOŚCIOWEJ MES OBIEKTU Tadeusz Niezgoda, Wojskowa Akademia Techniczna, Jerzy Małachowski, Wojskowa Akademia Techniczna, Waldemar Topol, Wojskowe Zakłady Lotnicze Nr 2 w Bydgoszczy, Adam Budzyński, Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy, Szymon Kościanowski, Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy 1. Wstęp Wojskowe Zakłady Lotnicze Nr 2 w Bydgoszczy, rozpoczęły produkcję seryjną samolotu sportowego ZODIAC. Uważa się, że możliwe jest odpowiednie zmodyfikowanie zapisu konstrukcji jego głównych układów nośnych, polegające na zmniejszeniu ich masy oraz zminimalizowaniu liczby komponentów składowych, z jednoczesnym zachowaniem założonych własności wytrzymałościowych danych obiektów. Optymalizacja numerycznego zapisu konstrukcji samolotu możliwa jest przede wszystkim, dzięki wykorzystaniu narzędzi obliczeniowych, działających z zastosowaniem Metody Elementów Skończonych. Warunkiem koniecznym rozpoczęcia obliczeń MES jest wykonanie dokładnych modeli 3D MCAD wybranych układów samolotu, a następnie ich uproszczenie i poddanie dyskretyzacji w wybranym środowisku CAE. Na podstawie oryginalnej dokumentacji wykonawczej, udostępnionej przez Dyrekcję Wojskowych Zakładów Lotniczych Nr 2 w Bydgoszczy wykonano model 3D MCAD ww. statku powietrznego (Rys. 1). Wykorzystano oprogramowanie UGS Solid Edge V17 oraz UGS Unigraphics NX3, ze szczególnym wykorzystaniem ich modułów Sheet Metal, służących do projektowania numerycznego cienkościennych elementów blaszanych. 2. Model 3D MCAD samolotu sportowego ZODIAC Wykonany model 3D MCAD struktury wytrzymałościowej samolotu sportowego ZODIAC przedstawiono na Rys. 1, a składa się on z następujących części składowych: a) kadłub (Rys. 2) - zespół ten składa się ze 124 elementów giętych z blach. b) skrzydła: Układ ten złożony jest ze skrzydła prawego (Rys. 3a), skrzydła lewego oraz centropłata (Rys. 3b). W jego skład wchodzi 159 elementów giętych z blach. c) usterzenie ogonowe (Rys. 4): Zespół ten składa się ze steru wysokości (statecznik i ster poziomy) oraz z płytowego steru kierunku. W jego skład wchodzi 59 elementów giętych z blach. Znaczna większość części, wchodzących w skład usterzenia ogonowego oraz skrzydeł samolotu ZODIAC jest wytwarzana metodą gięcia blach. Zastosowanie systemu Solid Edge umożliwia zamodelowanie tych części w ich ostatecznej postaci, a także poprzez numeryczną symulację rozwinięcia blach wyznaczenie kształtu półfabrykatu. W skład ww. układów wchodzą również części wytwarzane metodą tłoczenia, a należą do nich przede wszystkim żebra usterzenia i skrzydeł. Geometrię 3D MCAD tych obiektów klasyfikuje się jako zbiór powierzchni nierozwijalnych, wobec czego numeryczne wyznaczenie kształtu półfabrykatu możliwe jest tylko z zastosowaniem zaawansowanego środowiska hi-end, jakim jest m.in. system UGS Unigraphics NX3 (Rys. 5).

Tadeusz Niezgoda, Jerzy Małachowski, Waldemar Topol, Adam Budzyński, Szymon Kościanowski Rys. 1. Widok modelu 3D MCAD kompletnej szkieletowej struktury wytrzymałościowej samolotu ZODIAC Rys. 2. Model szkieletu kadłuba lekkiego samolotu sportowego 2

Model 3D MCAD samolotu sportowego, jako źródło geometrii dla analizy wytrzymałościowej MES obiektu a) b) Rys. 3. Wybrane elementy składowe struktury wytrzymałościowej skrzydeł samolotu ZODIAC: a) skrzydło prawe, b) centropłat 3

Tadeusz Niezgoda, Jerzy Małachowski, Waldemar Topol, Adam Budzyński, Szymon Kościanowski Rys. 4. Model 3D MCAD usterzenia ogonowego samolotu ZODIAC a) b) Rys. 5. Zapis kształtu tłoczonego żebra (a) i półfabrykatu (b), uzyskany dzięki wykorzystaniu systemu NX 4

Model 3D MCAD samolotu sportowego, jako źródło geometrii dla analizy wytrzymałościowej MES obiektu b) a) Rys. 6. Widok częściowy bryłowego modelu bryłowego żebra skrzydła samolotu wraz z asocjatywnym modelem powierzchniowym warstwy obojętnej obiektu: a) widok ogólny, b) szczegół Rys. 7. Siatka MES tworząca model dyskretny żebra skrzydła prawego samolotu sportowego 5

Tadeusz Niezgoda, Jerzy Małachowski, Waldemar Topol, Adam Budzyński, Szymon Kościanowski 3. Model MES Geometrię 3D MCAD wybranych zespołów funkcjonalnych modelu odpowiednio uproszczono. W następnej kolejności dokonano przekształcenia wieloczęściowych zespołów obiektów bryłowych w jednorodne modele powierzchniowe. Dzięki specjalistycznym narzędziom modułu Solid Edge Sheet Metal, wygenerowano powierzchniowe odwzorowania warstwy obojętnej modeli elementów giętych i tłoczonych z blach. Na Rys. 6. zaprezentowano widok częściowy bryłowego modelu żebra skrzydła samolotu wraz ze współistniejącym modelem powierzchniowym warstwy obojętnej obiektu. Korzystając z integracji systemu CAD UGS Solid Edge z aplikacją CAE UGS NX Nastran for FEMAP, modele powierzchniowe zostały wprowadzone do preprocesora bez potrzeby translacji. Po zdefiniowaniu rodzaju materiału, rodzaju elementów skończonych, a także ustaleniu ich liczby na danych krawędziach modelu, zbudowano siatki elementów skończonych opisujących w odpowiednim uproszczeniu podzespoły modelu rzeczywistego. Uzyskano w ten sposób zbiór modeli MES gotowy do rozpoczęcia odpowiednich obliczeń numerycznych. Na Rys. 7 przedstawiono model MES żebra skrzydła prawego samolotu ZODIAC. 4. Wnioski Przedstawione modele 3D MCAD usterzenia ogonowego oraz skrzydeł samolotu ZODIAC wykonano ze szczególną dbałością o możliwie dokładne odwzorowanie geometrii poszczególnych części, uzależnionej od wymiarów zawartych w dokumentacji wykonawczej, jak również od określonych metod wytwarzania. Pozwala to na przyjęcie założenia, iż wyniki analiz MES przedstawionych układów, przeprowadzonych m.in. dzięki zaimportowaniu do wybranego systemu CAE modeli 3D MCAD (nawet odpowiednio uproszczonych) będą w zadowalający sposób opisywać rzeczywiste zjawiska wytrzymałościowe. Dzięki całkowitej integracji systemu MES NX Nastran z systemem CAD Solid Edge, możliwe jest szybsze uruchomienie obliczeń m.in. dzięki automatycznemu zaimportowaniu do systemu MES geometrii układów wraz z przypisanym do niej zbiorem wartości odpowiednich wielkości fizycznych układu, m.in. postaci macierzy bezwładności, wartości momentów i ramion bezwładności, a także współrzędnych środków masy i objętości modeli. Poza tym, z chwilą ewentualnej zmiany geometrii MCAD jakiejkolwiek z części wchodzących w skład kompletnego modelu, automatycznej aktualizacji może ulec również siatka elementów skończonych wygenerowana w systemie CAE MES NX Nastran. Czynniki te wpływają na zmniejszenie liczby interakcji Użytkownika podczas przygotowywania obliczeń MES, oraz na zwiększenie wiarygodności otrzymanych wyników. 7. Literatura [1] Dacko M, Borkowski W., Dobrociński S, Niezgoda T., Wieczorek M.: Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, ARKADY Warszawa 1994 [2] Lewitowicz J.: Podstawy eksploatacji statków powietrznych t. I, II, ITWL Warszawa 2003 [3] Chlebus E.: Techniki komputerowe CAx w inżynierii produkcji, WNT Warszawa 2000 [4] Cheda W., Malski M.: Płatowce, WKiŁ Warszawa 1985 [5] Szulżenko M., Mostowoj A.: Konstrukcja samolotów, WKiŁ Warszawa 1986 [6] Praca zbiorowa (red. Szczeciński S.):Technika lotnicza, WKiŁ Warszawa 1988 [7] Kiciak P: Podstawy modelowania krzywych i powierzchni WNT Warszawa 2000 [8] Kazimierczak G., Pacula B., Budzyński A.: Solid Edge komputerowe wspomaganie projektowania, HELION Gliwice 2001 6